Il più grande satellite dell'ESA mai realizzato:il CubeSat a 6 unità GomX-4B dimostrerà tecnologie miniaturizzate, preparando la strada per future costellazioni operative di nanosatelliti. Credito:GomSpace
Il prossimo satellite in miniatura dell'ESA sarà il primo in grado di cambiare orbita. Grazie a un propulsore compatto che ricorda un accendisigari a butano, il satellite delle dimensioni di una scatola di cereali volerà intorno al suo quasi gemello per testare le loro comunicazioni radio.
Pronto per essere lanciato con la sua controparte dalla Cina il 2 febbraio, GomX-4B è costituito da sei unità CubeSat standard da 10 cm.
Molto più veloce da costruire ed economico da lanciare rispetto ai satelliti tradizionali, L'ESA sta utilizzando CubeSats per testare nuove tecnologie nello spazio.
L'obiettivo principale è quello di testare il collegamento radio a distanze variabili, instradare i dati da un satellite all'altro, poi giù a terra. GomX-4A, del Ministero della Difesa danese, rimarrà in posizione mentre il GomX-4B dell'ESA si muoverà fino a 4500 km di distanza.
Fornito dalla ditta svedese NanoSpace, i propulsori montati lungo un lato gli consentiranno di regolare il suo movimento di un totale di 15 m/s, una velocità equivalente a quella di un pallone da calcio.
"Abbiamo due serbatoi pressurizzati collegati a due coppie di propulsori, " spiega Tor-Arne Grönland, capo di NanoSpace.
"Piuttosto che bruciare propellente, questi sono più semplici propulsori "a gas freddo" progettati specificamente per una missione così piccola. E più semplice significa più economico e più piccolo.
"Il carburante è immagazzinato sotto pressione, poi rilasciato attraverso un minuscolo ugello del razzo. Anche se è gas freddo, otteniamo un cambiamento di velocità sostanziale utilizzando butano liquido che si trasforma in gas all'uscita.
Il GomX-4B CubeSat dell'ESA testerà i collegamenti intersatelliti e il controllo propulsivo dell'orbita per le future operazioni della costellazione, lavorando con due GomX-4A, che è di proprietà del Ministero della Difesa danese. Credito:ESA/GomSpace
"Conservandolo come un liquido, come in un accendisigari, ci permette di impacchettare quante più molecole di butano possibile all'interno del piccolo volume disponibile:la sua forma liquida è circa 1000 volte più densa del suo gas".
Ogni propulsore fornirà solo 1 millinewton – il peso che sentiresti tenendo una piuma in mano – ma sufficiente per spostare il satellite da 8 kg nel tempo.
I propulsori verranno in genere attivati in coppia sebbene possano funzionare anche singolarmente, per pochi minuti alla volta e fino a un'ora.
"Rispetto a un tipico satellite di mezza tonnellata con propulsori a idrazina da 1 N, siamo quasi cento volte più leggeri e mille volte più deboli, " aggiunge Tor-Arne.
"Tutti gli elementi come la camera, ugello e sensori sono inseriti in un chip 1x2 cm, solo 1 mm di spessore."
NanoSpace ha già esperienza di volo dietro il suo propulsore a gas freddo, con una versione più piccola portata sul TW-1 cinese nel 2015.
Il sistema di propulsione a gas freddo di GomX-4B occupa due unità half-CubeSat su un lato del nanosatellite, con due serbatoi sferici in titanio riempiti di butano liquido. Ha quattro propulsori da 1 mN, tipicamente da sparare in coppia mantenendo un set di riserva. Credito:Nanospace
L'azienda prevede di dimostrare molti metodi operativi diversi durante la missione GomX-4B:"Faremo diversi tipi di bruciature:lunghe, breve, pulsare e strozzare su e giù. È importante fare queste cose all'inizio della missione e poi di nuovo più tardi, per dimostrare che può sopravvivere e comportarsi bene nello spazio."
NanoSpace nasce come spin-off commerciale dell'Università svedese di Uppsala, ed è stata acquisita lo scorso anno dalla società danese GomSpace, costruttore dei satelliti GomX-4. Le aziende stanno attualmente lavorando insieme su una costellazione di oltre 200 CubeSat per un cliente commerciale.
NanoSpace sta anche sviluppando un propulsore ESA per far volare diversi satelliti in formazione, appuntamento e attracco, e per controllare l'orientamento dei CubeSats nello spazio profondo.
